文档介绍：毕业论文(设计)
论文(设计)题目:IPV4/IPV6转换网关的设计与实现
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毕业论文(设计) 开题报告
系别:计算机与信息科学系专业:计算机科学与技术
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论文(设计)题目
IPV4/IPV6转换网关的设计与实现
命题来源
教师命题□学生自主命题□教师课题
选题意义:
本选题的目的是实现IPv4地址向IPv6地址的平滑过渡。
IPv4,是互联网协议( Protocol,IP)的第四版,也是第一个被广泛使用,构成现今互联网技术的基石的协议,IPv4可以运行在各种底层网络上,网络的发展必然离不开IPv4。
IPv4最大的问题是不能满足网络节点的快速增长,这主要体现在IPv4地址的耗尽,IPv4地址的安全问题。IPv6地址具有IPv4所不具有的巨大优势,比如地址数近乎无限,解决了地址可拓展性问题,用实名制的方式为解决网络用户的诚信问题提供了保证;安全性能优于IPv4等等。
由此,IPv4向IPv6过渡是必然的,两个版本之间的过渡研究具有极其重要的现实意义。IPv4/IPv6协议翻译网关NAT-PT的目标就是解决纯IPv6网络与纯IPv4网络相互通信的问题,NAT-PT过渡机制具有地址翻译和协议翻译的功能。NAT的配置都是在NAT-PT网关上进行,使用NAT-PT,无需对现有网络进行任何改变就可以实现IPv4与IPv6之间相互通信。
研究综述:
迄今为止,已有的IPv4向IPv6过渡技术可以分为协议翻译类和隧道类。至今值得注意的是,双栈技术给出了目前最成熟可靠、升级风险低的方案,但却无法从根本上解决IPv4地址资源短缺的问题。能够真正引入IPv6丰富地址的是协议翻译类和隧道类这两类过渡技术。但是隧道技术并不能解决IPv6节点与IPv4节点之间相互通信的问题,并且手工配置隧道扩展性较差,配置和维护的工作量较大等不足。协议翻译类技术没有这些不足,它利用了SIIT技术的工作机制,同时又利用传统的IPv4下的NAT技术来动态地给访问IPv4节点的IPv6节点分配IPv4地址,很好地解决了SIIT技术中备用全局IPv4地址池规模有限的问题。
协议翻译类NAT-PT是用于实现IPv4 向IPv6 平滑过渡的协议转换技术。它的技术关键点也即本题重点讨论的问题包括以下几方面:
(1)NAT-PT通常与SIIT(无状态IP/ICMP转换算法) 技术结合以实现地址、协议的转换,与DNS ALG(应用层网关)技术结合实现IPv4 和IPv6 间的域名系统解析或寻址。这又可细分为以下几个技术要点:IPv4报文中UDP头部的转换、ICMP头部的转换、ICMP错误消息的转换。
(2)NAT-PT work Address Translation,NAT)和协议翻译技术(Protocol Translation, PT)2 个部分组成。
(3)NAT 技术是IPv4 和IPv6 间的网络地址转换技术,一般需要设置一个IPv4 地址池,当IPv6 地址转换成IPv4 地址时,从地址池中获取一个IPv4 地址,并把IPv6 源地址转换成该IPv4 地址,提取IPv6 目的地址中的主机地址部分作为IPv4目的地址,并重新计算包头的校验和。把该地址转换记录在地址映射表中。将IPv4 地址转换成IPv6 地址时,可以根据地址映射表中的地址转换记录来实现。
研究目标和主要内容:
本文研究的主要是NAT-PT技术实现IPv4网络和IPv6之间的通信问题。
IPv6过渡中的协议翻译技术是由IPv4的NAT技术发展而来的,就是将IPv6数据包中的每个字段与IPv4数据包中的每个字段建立起一一映射关系,从而在两个网络的边缘实现数据报文的转换。在具体的实现中,需要综合慎重解决的问题有以下几方面:
。由于需要单独处理每个报文的翻译,因此不可避免需要处理ALG、DNS翻译及分段等问题,实现较为复杂。此外,有状态协议翻译还需要进一步处理状态的维护、同步等各种问题,因此,实现就更为复杂。
。协议翻译技术由于其本身的复杂性,因此,只能应用于网络范围较小的一侧,以减小系统的负担。
。考虑到系统实现的复杂度,应尽可能使用无状态协议翻译技术。
。协议翻译方案中,ALG是目前存在的最主要问题,维护成本高,较难使用硬件来实现,对设备的性能要求也比较高。因此,在协议翻译器中,可考虑仅实现最为基本应用的ALG转换,对于其他复杂的转换,可以采用其他方式来实现。
拟采用的研究方法
a)查找并阅读相关资料,了解基本的内容,利用需求分析文档,对整个系统有个初步的架构。
b)搜寻实验用的文件文档集和研究过程中用